Sistema de unión de tramos componentes de palas de aerogenerador,

que se determina disponiendo entre los tramos (1) de pala a unir una o más piezas intermedias (2) formadas por una estructura compleja que determina unos tabiques transversales extremos (2.1) y un tabique transversal medio (2.2), entre los cuales se extienden columnas (2.3) que quedan separadas por aberturas (2.4), incluyéndose en las aberturas (2.4) unos pernos o tornillos (3) cortos que pasan directamente a través de los tabiques transversales extremos (2.1) y unos pernos o tornillos (3) largos que pasan por el interior de las columnas (2.3), acoplándose dichos pernos o tornillos (3) a rosca respecto de piezas de anclaje (4) a modo de tuercas alojadas en el material de los tramos (1) de pala.

SISTEMA DE UNIÓN DE TRAMOS COMPONENTES DE PALAS DE AEROGENERADOR

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con las palas de aerogenerador que se realizan en tramos para facilitar el transporte, proponiendo un sistema que permite determinar la unión de los tramos componentes

de las palas de una manera ventajosa.

Estado de la técnica

La evolución de los aerogeneradores a

realizaciones cada vez de mayores potencias, ha conllevado que las palas de los mismos adquieran longitudes muy considerables, resultando muy complicado el transporte de las mismas.

Para solucionar ese problema es convencional ya la realización de dichas palas en tramos parciales, los cuales se transportan separados hasta el lugar de montaje de los aerogeneradores, en donde los tramos se unen para formar las palas que se montan en los mismos.

En la actualidad existen dos tecnologías básicas para la unión de los tramos componentes de las palas de aerogenerador, basándose una de dichas tecnologías en uniones por pegado, en tanto que la otra tecnología se

basa en uniones mecánicas.

Las uniones por pegado requieren establecer en el lugar de montaje de los aerogeneradores instalaciones con condiciones controladas de humedad, temperatura

etc., como las de las plantas de fabricación, y

trasladar hasta dichas instalaciones la maquinaria y los utillajes necesarios para realizar el pegado de unión entre los tramos componentes de las palas, resultando muy complicada la obtención de uniones eficaces y fiables, mediante esta tecnología.

Las uniones mecánicas se basan en la utilización

Un tipo de unión mecánica de tramos de pala, en ese sentido, consiste en una unión directa entre los tramos a unir, mediante pernos o tornillos que se acoplan a rosca por un extremo respecto de bulones metálicos incluidos en el material compuesto de uno de los tramos, pasando dichos pernos o tornillos por orificios longitudinales enfrentados de los tramos a unir, hasta un hueco definido en el otro tramo, en donde por el otro extremo de los pernos se incorpora una tuerca o elemento a modo de tuerca de aprieto. Soluciones de este tipo son, por ejemplo, las de los documentos W02010081921, W02007131937, US2010143148 y ES8503080.

Otro tipo de unión mecánica entre tramos de pala, consiste en disponer una o varias piezas intermedias entre los tramos a unir, fijándose dichas piezas con pernos roscados sobre cada uno de los tramos que se unen. Una solución de este tipo es, por ejemplo, la del documento W02006056584.

fij actas mediante diversos métodos sobre los extremos correspondientes de los tramos a unir, estableciéndose luego una sujeción por atornillado entre las dos piezas

En cualquiera de estas soluciones la concentración de la distribución de pernos o tornillos de sujeción entre los tramos de pala a unir está limitada por motivos geométricos y estructurales de modo que ante altas solicitaciones de cargas se generan elevadas concentraciones de esfuerzos en cada una de las piezas de unión, con lo que el riesgo de rotura es elevado.

Objeto de la invención

De acuerdo con la presente invención se propone un sistema de unión mecánica entre tramos de palas de aerogenerador, con unas características estructurales particulares que hacen la unión ventajosa respecto de las soluciones conocidas del estado de la técnica.

que se apoyan sobre las piezas de anclaje y un tabique transversal medio, a través de los cuales pasan unos pernos o tornillos largos que pasan por el interior de las columnas desde el tabique transversal medio y unos pernos o tornillos cortos que pasan únicamente a través de los tabiques transversales extremos, hasta las piezas de anclaje de los tramos de pala a unir.

Se obtiene de este modo un sistema en el que los pernos o tornillos de unión establecen sobre la pieza o piezas intermedias una línea de presión en el borde y otra línea de presión en la zona media, en relación con cada uno de los tramos de pala a unir, generándose en la pieza o piezas intermedias un estado de compresión predominante que permite reducir las solicitaciones que deben resistir.

Los acoplamientos roscados de los pernos o tornillos de unión de la pieza o piezas intermedias con

de los esfuerzos de sujeción sobre los tramos de pala que permite uniones resistentes con esfuerzos localizados reducidos.

Con todo ello el sistema preconizado presenta las ventajas siguientes:

de longitud) que proporciona uniones ligeras y muy resistentes.

- Gracias a la arquitectura compleja de la pieza o piezas intermedias de la unión, es posible disponer gran cantidad de piezas de anclaje dentro del material de los tramos de pala. La interfase de dichas piezas de anclaje con el material de los tramos de pala supone un punto crítico de la unión. Gracias al alto número de interfases, las solicitaciones soportadas son muy altas o, en el caso de que las solicitaciones no sean

reducciones de peso en dichas piezas de anclaje y en el material alrededor de ellas.

- Las tensiones que afectan a la pieza o piezas intermedias, gracias a su arquitectura constructiva, son menores que en otros sistemas de unión, para una misma carga externa actuante.

- El sistema de unión permite la integración en diversos modelos de palas con diferentes arquitecturas internas (como mono y bi larguero, viga cajón, etc.) , sin producir mayor impacto en el diseño global de la pala.

-El montaje de la unión es posible desde el exterior de la pala que se compone con los tramos que se unen, pudiendo actuarse sobre los pernos o tornillos de la unión con los útiles necesarios por las aberturas de la pieza o piezas intermedias, sin necesidad de tolerancias de montaje muy restrictivas.

- Mediante la utilización de varias piezas intermedias de unión, discretas y de tamaño reducido, se facilita su fabricación, su proceso de montaje y su adaptabilidad a curvaturas de diferentes palas.

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1. Sistema de unión de tramos componentes de palas de aerogenerador, comprendiendo una o más piezas intermedias (2) con geometrías varias, que se fijan mediante pernos o tornillos (3) sobre piezas de anclaje

(4) a modo de tuercas aloj actas en el material de los tramos (1) de pala a unir, caracterizado porque entre los tramos (.1) de pala se incluye al menos una pieza intermedia (2) formada por una estructura compleja que determina unos tabiques transversales extremos (2. 1) y un tabique transversal medio (2.2) , entre los cuales se extienden una serie de columnas (2.3) separadas por aberturas (2. 4) , incluyéndose en las aberturas (2. 4) unos pernos o tornillos (3) cortos que pasan directamente a través de los tabiques transversales extremos (2.1) y unos pernos o tornillos (3) largos que pasan a través del tabique transversal medio (2) y desde éste por el interior de las columnas (2.3) hasta atravesar el tabique transversal extremo (2.1) que corresponda.

2. Sistema de unión de tramos componentes de palas de aerogenerador, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque entre los tramos

(1) de pala se dispone una pieza intermedia (2) única, la cual determina los tabiques transversales extremos

(2.1) y el tabique transversal medio (2.2) .

3. Sistema de unión de tramos componentes de palas de aerogenerador, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque entre los tramos

(1) de pala se disponen dos piezas intermedias (2) complementarias en sentido longitudinal, cada una de las cuales determina un tabique transversal extremo

(2. 1) y en la parte opuesta otro tabique transversal que, junto con el tabique transversal correlativo de la otra pieza complementaria, determinan el tabique transversal medio (2.2) de la unión.

4. Sistema de unión de tramos componentes de palas de aerogenerador, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque entre los tramos

(1) de pala se disponen unas piezas intermedias ( 2) complementarias en sentido transversal, incluyendo cada una de ellas grupos de cuatro o más pernos o tornillos

( 3) •

5. Sistema de unión de tramos componentes de palas de aerogenerador, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque los acoplamientos roscados de los pernos o tornillos (3) sobre las piezas de anclaje ( 4) alojadas en el material de los tramos

(1) de pala son de dos longitudes diferentes.

6. Sistema de unión de tramos componentes de palas de aerogenerador, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque las aberturas

(2. 4) son ciegas por una cara de la pieza intermedia

(2) correspondiente, permitiendo determinar una unión de superficie continua por el exterior o por el interior entre los tramos (1) de pala que se unen.